(57)【要約】【課題】  ブローバイガスの発生量に応じて、衝突壁に衝突するブローバイガスの流速や流量を調整することでオイル分離機能を効果的に発揮することのできるオイルミストセパレータを提供する。【解決手段】  オイルミストセパレータ１０は、ブローバイガス通路１２内に設けた立上プレート２６，２８にブローバイガスを衝突させることにより、そのブローバイガス中に含まれるオイルミストを分離する。ブローバイガス通路１２には、可動プレート３０をその自重により吊下げ状に設ける。可動プレート３０は、ブローバイガスの流圧に応じて傾動することにより通路面積を変化させる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブローバイガス通路内に設けた衝突壁にブローバイガスを衝突させることにより、そのブローバイガス中に含まれるオイルミストを分離するオイルミストセパレータであって、
前記ブローバイガス通路の前記衝突壁より上流側に、可動プレートをその自重により吊下げ状に設け、
前記可動プレートは、ブローバイガスの流圧に応じて傾動することにより通路面積を変化するように構成されていることを特徴とするオイルミストセパレータ。
【請求項２】
請求項１に記載のオイルミストセパレータであって、
前記可動プレートの下半部に重錘部が設けられていることを特徴とするオイルミストセパレータ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のオイルミストセパレータであって、
前記可動プレートには、捕集したオイルを受け入れるとともにそのオイルを側方へ誘導する誘導溝が設けられていることを特徴とするオイルミストセパレータ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載のオイルミストセパレータであって、
前記可動プレートには、ブローバイガスを幅方向に集中させる誘導面が設けられていることを特徴とするオイルミストセパレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのブローバイガス中に含まれるオイルミストを回収するオイルミストセパレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、エンジンを運転させると、シリンダブロックとピストンとの隙間やピストンリングの合い口部より、ブローバイガスがクランクケース内に漏れてくる。このため、ブローバイガスを、シリンダヘッドやヘッドカバーを通じて吸気系に戻し、混合気とともに燃焼室内へ送り込むように構成されている。
ところで、ブローバイガス中にはオイルミスト（単に、オイルともいう。）が含まれている。そのオイルミストを含んだままのブローバイガスがシリンダヘッドやヘッドカバー等へ流れ出ると、オイル自体もしくはオイルの燃焼生成物が動弁系等のエンジン構成部品に付着し、エンジンの不具合の要因となる場合がある。
そこで、従来では、ヘッドカバー内に、衝突壁を有する迷路状のブローバイガス通路を備えたオイルミストセパレータを設けている。そのオイルミストセパレータは、ブローバイガス通路の通路面積を部分的に狭くしてブローバイガスの流速を高め、そのブローバイガスを衝突壁に衝突させることにより、その衝突壁にオイルミストを付着させて分離するように構成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−８８５４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１のオイルミストセパレータによると、ブローバイガスの流速を高めるほど、より細かい粒子のオイルミストを捕集することができる。そこで、所定以上の流速を確保しようとして、通路面積を狭くしすぎると、ブローバイガスの発生が多くなる高負荷運転時に、ブローバイガスを十分に流せなくなり、クランクケースの内圧の上昇を招くおそれがある。また、逆に、高負荷運転条件に見合った通路面積とすると、ブローバイガスの発生量が少なくなる低負荷運転時いわゆる軽負荷運転時に、ブローバイガスの流速が低くなり、オイル分離機能が発揮できなくなるという背反がある。このため、すべての運転領域で一様なオイル分離機能を発揮することが困難であった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、ブローバイガスの発生量に応じて、衝突壁に衝突するブローバイガスの流速や流量を調整することでオイル分離機能を効果的に発揮することのできるオイルミストセパレータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題は、本発明の特許請求の範囲に記載された構成を要旨とするオイルミストセパレータによって解決することができる。
すなわち、特許請求の範囲の請求項１に記載されたオイルミストセパレータによると、ブローバイガス通路に吊下げ状に設けられた可動プレートが、ブローバイガスの流圧に応じて傾動することにより、ブローバイガス通路の通路面積が変化される。これにより、ブローバイガスの発生量に応じて、可動プレートより下流側の衝突壁に衝突するブローバイガスの流速や流量が調整されるので、オイル分離機能を効果的に発揮することができる。
また、可動プレートが、その自重により吊下げ状に設けられており、ブローバイガスの流圧に応じて傾動するものとしている。したがって、例えば、特開平７−２４３３１８号公報に記載されたオイルミストセパレータに必要とされたコイルスプリング等の弾性体を省略することができ、簡単な構成でかつ安価なオイルミストセパレータを提供することができる。
【０００７】
また、特許請求の範囲の請求項２に記載されたオイルミストセパレータによると、可動プレートの下半部に重錘部が設けられている。これにより、ブローバイガスの流量に対する可動プレートの開口度合を調整することができる。
【０００８】
また、特許請求の範囲の請求項３に記載されたオイルミストセパレータによると、可動プレートに衝突して捕集されたオイルが誘導溝に受け入れられて側方へ誘導される。このため、可動プレートに衝突して捕集されたオイルが、そのプレートの下端縁から滴下することよる再飛散を抑制することができる。
【０００９】
また、特許請求の範囲の請求項４に記載されたオイルミストセパレータによると、可動プレートに設けた誘導面によりブローバイガスが幅方向に集中されることにより、ブローバイガスの流速が高められつつブローバイガスが幅方向に集中する。したがって、オイルミスト同士が衝突し合うことにより、オイルミストの粒径が大きくなる結果、オイル分離機能を向上することができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上、詳述したように、本発明のオイルミストセパレータによれば、可動プレートがブローバイガスの流圧に応じて傾動することにより、ブローバイガス通路の通路面積を変化するものであるから、ブローバイガスの発生量に応じて、可動プレートより下流側の衝突壁に衝突するブローバイガスの流速や流量が調整されるので、オイル分離機能を効果的に発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１〜図３に示すように、オイルミストセパレータ１０は、横長四角形状のボックス状に形成されたハウジング１１を備えている。ハウジング１１の内部には、後述するブローバイガス通路１２が形成されている。ハウジング１１は、前壁部１３と後壁部１４と左側壁部１５と右側壁部１６と上壁部１７と下壁部１８とにより構成されている。なお、オイルミストセパレータ１０は、例えば、図示しないエンジンのヘッドカバー内に設けられる。
【００１２】
図１に示すように、前記前壁部１３の下部には、ブローバイガスのガス流入口２０が形成されている。ガス流入口２０は、ヘッドカバー（図示省略）内の空間と連通されている。
また、前記後壁部１４の上部には、ブローバイガス通路１２内を通過したブローバイガスのガス流出口２１が形成されている。ガス流出口２１は、図示しないエンジンの吸気通路に連通されている。
また、前記下壁部１８の左右幅方向の中間部には、前後方向に延びかつ上面に開口する断面Ｖ字状のオイル排出溝２３が形成されている（図２及び図３参照）。オイル排出溝２３の溝壁には、適数個（図１では２個を示す。）のオイル排出口２４が形成されている。オイル排出口２４は、オイル排出溝２３内に回収されたオイルをヘッドカバー（図示省略）内に排出する。
【００１３】
図１に示すように、前記ブローバイガス通路１２には、適数枚（図１では４枚を示す）のほぼ四角形板状の立上プレート２６が前後方向に所定間隔を隔てて平行状に設けられている。立上プレート２６は、前記下壁部１８上に前記オイル排出溝２３を前後方向に開放した状態で垂直状に立設されている。また、図３に示すように、立上プレート２６の左右両側縁は、前記左側壁部１５及び前記右側壁部１６に接続されている。また、立上プレート２６の上端縁は、前記上壁部１７に対して所定間隔を隔てて対向している。
【００１４】
図１に示すように、前記ブローバイガス通路１２には、適数枚（図１では４枚を示す）のほぼ四角形板状の垂下プレート２８が前後方向に所定間隔を隔てて平行状に設けられている。垂下プレート２８は、前記上壁部１７から垂下状に設けられている。また、図２に示すように、垂下プレート２８の左右両側縁は、前記左側壁部１５及び前記右側壁部１６に接続されている。また、垂下プレート２８の下端縁は、前記下壁部１８に対して所定間隔を隔てて対向している。
【００１５】
また、前記立上プレート２６及び前記垂下プレート２８は、前から後方（図１において右から左方）へ向けて、立上プレート２６、垂下プレート２８、立上プレート２６、垂下プレート２８…というように交互に所定間隔を隔てて並べられている。両プレート２６，２８によって、前から後方へ向かって上下方向に蛇行する前記ブローバイガス通路１２が形成されている。なお、立上プレート２６、垂下プレート２８は、本明細書でいう「衝突壁」に相当する。
【００１６】
さらに、図１及び図２に示すように、前記垂下プレート２８の下端部には、例えば、金属製のほぼ横長四角形板状の可動プレート３０が吊下げ状に設けられている。すなわち、図６に示すように、垂下プレート２８の左右両端部には、下方へ突出する左右の支持片２９が形成されている。両支持片２９の対向面には、同一軸線上に位置する軸孔２９ａが形成されている。一方、可動プレート３０の上端部の左右隅角部には、両支持片２９の間に相対的に嵌入可能な嵌合片３１が形成されている。嵌合片３１の両側端面には、同一軸線上に位置する支軸３２が突出されている。そして、各支軸３２が各軸孔２９ａにそれぞれ回転可能に支持されることにより、可動プレート３０が垂下プレート２８に回動可能いわゆる傾動可能に吊下げられている。また、可動プレート３０の下端縁は、前記下壁部１８に対して所定間隔を隔てて対向している。
【００１７】
上記したオイルミストセパレータ１０において、ガス流入口２０からブローバイガス通路１２に導入されたブローバイガスは、ブローバイガス通路１２を上下方向に蛇行しながら流れていく（図１中、矢印参照）。このとき、ブローバイガスが各立上プレート２６及び垂下プレート２８並びに可動プレート３０に衝突し、各プレート２６，２８，３０にオイルミストが付着することにより、ブローバイガスに含まれるオイルが分離される。各プレート２６，２８，３０に分離されて回収されたオイルは、その自重により当該プレート面に沿って流下し、さらに下壁部１８の上面を通じてオイル排出溝２３へ流れたのち、オイル排出口２４から排出される。一方、オイルが分離されたブローバイガスは、ガス流出口２１から排出される。
【００１８】
ところで、エンジンの軽負荷運転時で、ブローバイガス通路１２を流れるブローバイガスが少量のときは、可動プレート３０に加わるブローバイガスの圧力（これを、「流圧」という。）が低いため、可動プレート３０がその自重により真下に向けて垂れ下がった状態となる（図１の実線３０及び図４参照）。この状態では、ブローバイガス通路１２の通路面積が狭いため、ブローバイガスは、所定の流速でもって、その可動プレート３０より下流側の衝突壁である立上プレート２６に衝突することによって、オイルミストが分離される。
【００１９】
そして、エンジンが高負荷に向けて運転されると、ブローバイガス通路１２を流れるブローバイガスが多くなってくる。すると、可動プレート３０に加わるブローバイガスの流圧が増加するため、可動プレート３０が押し退けられるように回動すなわち傾動されることによって、通路面積が拡大される（図１の二点鎖線３０及び図５参照）。すなわち、ブローバイガスの流量が多い運転条件においては、そのブローバイガスの流圧に応じて可動プレート３０が傾斜角θ（図５参照）をもって傾動することにより通路面積が拡大されるため、ブローバイガスの通気抵抗の増大を抑制することができ、ひいてはクランクケース（図示省略）の内圧の上昇を抑制することができる。
【００２０】
また、ブローバイガス通路１２を流れるブローバイガスが多い状態から少なくなると、可動プレート３０に加わるブローバイガスの流圧が減少してくる。すると、可動プレート３０がその自重をもって真下に向けて垂れ下がる方向へ戻り、その可動プレート３０がブローバイガスの流圧と自重とのバランスがとれた傾斜角θで停止する。
なお、可動プレート３０は、例えば、その自重により真下に向けて垂れ下がった状態（図４参照）での通路面積を基準として、ブローバイガス流量が２倍になれば通路面積も２倍に拡大するように設定することによって、ブローバイガスの流圧にかかわらず流速をほぼ一定に保つことができる。
また、可動プレート３０は、例えば、その自重により真下に向けて垂れ下がった状態（図４参照）での通路面積を基準として、最大傾斜時の傾斜角θ（図５参照）が４５°程度に設定するとよい。
【００２１】
上記したオイルミストセパレータ１０によると、ブローバイガス通路１２に吊下げ状に設けられた可動プレート３０がブローバイガスの流圧に応じて傾動することにより、ブローバイガス通路１２の通路面積が変化する。これにより、ブローバイガスの発生量に応じて、可動プレート３０より下流側の立上プレート２６に衝突するブローバイガスの流速や流量が調整されるので、オイル分離機能を効果的に発揮することができる。
なお、可動プレート３０より下流側の立上プレート２６に衝突するブローバイガスは、可動プレート３０により変化する通路面積当たりの流量さえ必要以上とすることができればよく、流速は一定化されなくてもよい。例えば、ブローバイガスの流速は、エンジンの低負荷時より高負荷時に速くなってもよい。
【００２２】
また、可動プレート３０が、その自重により吊下げ状に設けられており、ブローバイガスの流圧に応じて傾動する。したがって、例えば、特開平７−２４３３１８号公報に記載されたオイルミストセパレータに必要とされたコイルスプリング等の弾性体を省略することができ、簡単な構成でかつ安価なオイルミストセパレータを提供することができる。
【００２３】
前記可動プレート３０の変更例を述べる。
図７に示す変更例１の可動プレート１３０は、プレート本体１３０ａの下端部に断面円形状の重錘部１３１を形成したものである。
また、図８に示す変更例２の可動プレート２３０は、その断面を上から下方に向けて次第に厚さを厚くすることにより、重錘部２３１を形成したものである。
また、図９に示す変更例３の可動プレート３３０は、プレート本体３３０ａの下端部を折返し状に折り曲げることにより、重錘部３３１を形成したものである。
また、図１０に示す変更例４の可動プレート４３０は、プレート本体４３０ａの下端部内に可動プレート３０の比重よりも重い材質の重錘部材４３１を設けたものである。例えば、可動プレート３０を樹脂製とし、金属製の重錘部材４３１をインサート成形することが考えられる。
また、図１１に示す変更例５の可動プレート５３０は、プレート本体５３０ａの下端部を板厚方向に波状に折り曲げることにより、重錘部５３１を形成したものである。
上記変更例１〜５（図７〜図１１参照）の可動プレート１３０，２３０，３３０、４３０、５３０によれば、重錘部１３１，２３１，３３１，４３１，５３１の重量によって、ブローバイガスの流圧に対する可動プレートの開口度合を調整することができる。
また、重錘部１３１，２３１，３３１，４３１，５３１により可動プレート１３０，２３０，３３０、４３０、５３０の重心位置を自由端部に片寄せることができ、可動プレートの不安定なふらつきを抑制することができる。
【００２４】
また、図１２に示す変更例６の可動プレート６３０は、プレート本体６３０ａの下端部を断面Ｕ字状に折り曲げることにより、重錘部６３１を形成するとともに幅方向に延びる誘導溝６３２を形成したものである。この可動プレート６３０は、上流側の面すなわち誘導溝６３２が形成された面にブローバイガスが衝突するように、前記垂下プレート２８に吊下げ状に設けられる。
上記可動プレート６３０によれば、プレート本体６３０ａに衝突して捕集されたオイルが誘導溝６３２に受け入れられた後、両側方へ誘導される。このため、可動プレート３０に衝突して捕集されたオイルが、そのプレート６３０の下端縁から滴下することよる再飛散を抑制することができる。なお、誘導溝６３２に受け入れられたオイルは、その左右の開口端面からオイルミストセパレータ１０の左側壁部１５又は右側壁部１６の内側面に沿って流下し、さらに下壁部１８の上面を通じてオイル排出溝２３へと流れていく。
【００２５】
また、図１３〜図１５に示す変更例７の可動プレート７３０は、プレート本体７３０ａの下部の幅方向の中央部分をほぼＶ字状に折り曲げることにより凹状の誘導面７３４を形成したものである。誘導面７３４は、プレート本体７３０ａの高さ方向の中央部付近から下方に向かって幅方向に広がる三角形の斜線７３５において山折りされるとともに、その三角形の垂直二等分線７３６において谷折りされることによって形成されている（図１３及び図１５参照）。なお、誘導面７３４は、凹曲面によって形成することもできる。この可動プレート７３０は、誘導面７３４が形成された面にブローバイガス（図１４参照）が衝突するように、前記垂下プレート２８に吊下げ状に設けられる。
上記可動プレート３０によれば、可動プレート３０に設けた誘導面７３４によりブローバイガスが幅方向の中央部に集中されることにより、ブローバイガスの流速が高められつつブローバイガスが幅方向に集中する。したがって、オイルミスト同士が衝突し合うことにより、オイルミストの粒径が大きくなる結果、オイル分離機能を向上することができる。
【００２６】
本発明は上記した最良の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本発明は、オイルミストセパレータ内における複数の垂下プレート２８のうち、少なくとも１つの垂下プレート２８に可動プレートが吊下げ状に設けることができる。また、垂下プレート２８の代用として、可動プレート３０を設けることもできる。この場合、上壁部１７に可動プレート３０を吊下げ状に設ければよい。また、可動プレートの最大傾斜時の傾斜角θ（図５参照）は、４５°に限定されるものではなく、適宜選定することができる。また、可動プレートの材質は、適宜選定することができる。また、可動プレートの重錘部（重錘部材）、又は誘導溝６３２、又は誘導面７３４の形状、設定位置、個数等は、適宜変更することができる。また、可動プレートには、重錘部（重錘部材）、又は誘導溝６３２、又は誘導面７３４の少なくとも２つを複合的に備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の最良の形態にかかるオイルミストセパレータを示す側断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】ブローバイガスの発生量が少ないときの説明図である。
【図５】ブローバイガスの発生量が多いときの説明図である。
【図６】可動プレートの上端部を示す部分斜視図である。
【図７】変更例１の可動プレートを示す断面図である。
【図８】変更例２の可動プレートを示す断面図である。
【図９】変更例３の可動プレートを示す断面図である。
【図１０】変更例４の可動プレートを示す断面図である。
【図１１】変更例５の可動プレートを示す断面図である。
【図１２】変更例６の可動プレートを示す断面図である。
【図１３】変更例７の可動プレートを示す正面図である。
【図１４】同、側面図である。
【図１５】同、下面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０  オイルミストセパレータ
１２  ブローバイガス通路
２６  立上プレート（衝突壁）
２８  垂下プレート（衝突壁）
３０  可動プレート
１３０  可動プレート
１３１  重錘部
２３０  可動プレート
２３１  重錘部
３３０  可動プレート
３３１  重錘部
４３０  可動プレート
４３１  重錘部
５３０  可動プレート
５３１  重錘部
６３０  可動プレート
６３２  誘導溝
７３０  可動プレート
７３４  誘導面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2005061257.tif 000013
【図１２】
2005061257.tif 000014
【図１３】
2005061257.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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